Az autóipar felvállalja a következő generációs elektromos járművek tervezésének és gyártásának kihívását, új technológiákat alkalmazva a gyártási folyamatok forradalmasítása érdekében.
Néhány évvel ezelőtt az autógyártók elkezdték digitális vállalatként megújulni magukat, de most, hogy kilábalnak a világjárvány üzleti traumájából, a digitális utazás befejezésének szükségessége sürgetőbb, mint valaha. Ahogy egyre több technológia-központú versenytárs vezet be és valósít meg digitális ikerpár-alapú termelési rendszereket, és előrelépéseket tesznek az elektromos járművek (EV-k), a csatlakoztatott autószolgáltatások és végül az önvezető járművek terén, nem lesz más választásuk. Az autógyártók nehéz döntéseket fognak hozni a házon belüli szoftverfejlesztéssel kapcsolatban, és egyesek akár saját járműspecifikus operációs rendszereket és számítógépes processzorokat is elkezdenek építeni, vagy partnerségre lépnek egyes chipgyártókkal a következő generációs operációs rendszerek és chipek fejlesztése érdekében – a jövőbeli önvezető autók alaplapi rendszerei.
Hogyan változtatja meg a mesterséges intelligencia a termelési műveleteket? Az autóipari összeszerelő területek és gyártósorok sokféleképpen használnak mesterséges intelligencia (MI) alkalmazásokat. Ezek közé tartozik az intelligens robotok új generációja, az ember-robot interakció és a fejlett minőségbiztosítási módszerek.
Míg a mesterséges intelligenciát széles körben használják az autótervezésben, az autógyártók jelenleg is alkalmazzák a mesterséges intelligenciát és a gépi tanulást (ML) a gyártási folyamataikban. A robotika az összeszerelő sorokon nem új keletű dolog, évtizedek óta használják. Ezek azonban ketrecbe zárt robotok, amelyek szigorúan meghatározott terekben működnek, ahová biztonsági okokból senki sem léphet be. A mesterséges intelligencia segítségével az intelligens kobotok emberi társaikkal együtt dolgozhatnak egy megosztott összeszerelő környezetben. A kobotok mesterséges intelligenciát használnak az emberi munkások tevékenységének észlelésére és mozgásának módosítására, és mozgásuk módosítására, hogy elkerüljék emberi kollégáik sérülését. A mesterséges intelligencia algoritmusai által működtetett festő- és hegesztőrobotok többet tudnak tenni, mint előre programozott programok követése. A mesterséges intelligencia lehetővé teszi számukra, hogy azonosítsák az anyagok és alkatrészek hibáit vagy rendellenességeit, és ennek megfelelően módosítsák a folyamatokat, vagy minőségbiztosítási riasztásokat adjanak ki.
A mesterséges intelligenciát a gyártósorok, gépek és berendezések modellezésére és szimulálására, valamint a termelési folyamat teljes áteresztőképességének javítására is használják. A mesterséges intelligencia lehetővé teszi a termelési szimulációk számára, hogy az előre meghatározott folyamatforgatókönyvek egyszeri szimulációin túl dinamikus szimulációkká váljanak, amelyek képesek a szimulációkat a változó körülményekhez, anyagokhoz és gépállapotokhoz igazítani és módosítani. Ezek a szimulációk ezután valós időben tudják módosítani a termelési folyamatot.
Az additív gyártás térnyerése a sorozatgyártású alkatrészekhez A 3D nyomtatás alkalmazása a sorozatgyártású alkatrészek előállításához mára az autógyártás bevett része, és az iparág az additív gyártást (AM) alkalmazó gyártásban a második helyen áll a repülőgépipar és a védelmi ipar után. A ma gyártott járművek többségében számos additív gyártású alkatrészt építenek be a teljes összeszerelésbe. Ez magában foglalja az autóipari alkatrészek széles skáláját, a motoralkatrészektől, fogaskerekektől, sebességváltóktól, fékalkatrészektől, fényszóróktól, karosszériakészletektől, lökhárítóktól, üzemanyagtartályoktól, hűtőrácsoktól és sárvédőktől kezdve a vázszerkezetekig. Egyes autógyártók akár komplett karosszériákat is nyomtatnak kis elektromos autókhoz.
Az additív gyártás különösen fontos lesz a fellendülő elektromos járműpiac súlycsökkentésében. Bár ez mindig is ideális volt a hagyományos belső égésű motorral (ICE) hajtott járművek üzemanyag-hatékonyságának javítására, ez a szempont fontosabb, mint valaha, mivel a kisebb súly hosszabb akkumulátor-üzemidőt jelent a töltések között. Az akkumulátor súlya önmagában is hátránya az elektromos járműveknek, és az akkumulátorok több ezer font plusz súlyt is adhatnak egy közepes méretű elektromos járműnek. Az autóipari alkatrészek kifejezetten additív gyártásra tervezhetők, ami könnyebb súlyt és jelentősen jobb súly-szilárdság arányt eredményez. Manapság szinte minden járműtípus minden alkatrésze könnyebbé tehető additív gyártással a fém használata helyett.
A digitális ikrek optimalizálják a termelési rendszereket A digitális ikrek autóipari gyártásban történő használatával lehetővé válik a teljes gyártási folyamat megtervezése egy teljesen virtuális környezetben, mielőtt fizikailag megépítenék a gyártósorokat, szállítószalag-rendszereket és robotizált munkacellákat, vagy automatizálást és vezérlőket telepítenének. Valós idejű jellegének köszönhetően a digitális iker szimulálhatja a rendszert működés közben. Ez lehetővé teszi a gyártók számára a rendszer monitorozását, modellek létrehozását a beállításokhoz, és a rendszer módosítását.
A digitális ikrek megvalósítása optimalizálhatja a gyártási folyamat minden szakaszát. Az érzékelőadatok rögzítése a rendszer funkcionális komponensein keresztül biztosítja a szükséges visszajelzést, lehetővé teszi a prediktív és előíró elemzést, és minimalizálja a nem tervezett állásidőt. Ezenkívül egy autóipari gyártósor virtuális üzembe helyezése együttműködik a digitális ikerfolyamattal azáltal, hogy validálja a vezérlő- és automatizálási funkciók működését, és biztosítja a rendszer alapműködését.
Úgy vélik, hogy az autóipar egy új korszakba lép, és azzal a kihívással kell szembenéznie, hogy teljesen új, a mobilitást szolgáló meghajtások teljes mértékben átalakító változatán alapuló termékekre kell áttérnie. A belső égésű motorral hajtott járművekről az elektromos járművekre való áttérés elengedhetetlen, mivel egyértelműen csökkenteni kell a szén-dioxid-kibocsátást és enyhíteni kell a bolygó felmelegedésének problémáját. Az autóipar szembeszáll a következő generációs elektromos járművek tervezésének és gyártásának kihívásaival, és ezeket a kihívásokat a feltörekvő mesterséges intelligencia és additív gyártási technológiák alkalmazásával, valamint digitális ikrek megvalósításával kezeli. Más iparágak is követhetik az autóipar példáját, és a technológia és a tudomány segítségével fellendíthetik iparágukat a 21. századba.
Közzététel ideje: 2022. május 18.
